绿草荡有机农场循环型农业系统的能值分析

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1、绿草荡有机农场循环型农业系统的能值分析作者：丁公辉指导教师：席运官、钦佩时间：2007.03.13能值分析是以同一客观标准──太阳能值，来衡量不同类别不同能质的能量所拥有的真实价值和数量关系的方法。应用能值分析方法，把生态环境系统和人类社会经济系统结合起来，定量地分析系统中自然资源和人类投入对系统的贡献，通过对系统中的能量流、物质流、货币流、信息流的能值转换，为资源的合理利用、经济发展方针的制定提供了一个重要的度量标准。研究地区概况研究地点绿草荡有机农场位于扬州市宝应县西安丰镇（东经119o20/，北

2、纬33o10/），有机水稻种植面积30hm2，地势平坦，土壤ＰＨ7.0-7.5，有机质1.5-2.0%，气候温和湿润，四季分明，日照充足，雨水充沛，呈北亚热带季风性湿润气候特征，适合水稻的生长。平均全年日照数2080h，常年平均气温14.4℃，最冷月(1月)均温2.6℃，最热月(7月)均温26.4℃，无霜期220d，≥10℃积温为2483℃,年平均降雨量966mm，年均太阳辐射约465KJ/cm2。研究方法在绿草荡有机农场选取典型的循环农业生产模式，以一个完整的生产年度为界限，对2005-2006年度有

3、机水稻生产过程中各种投入、产出进行详细的记录，并加以计算。农业生产流程图05年9月下旬水稻收割前播种绿肥紫云英，10月中旬开始收割水稻，至06年4月上旬翻耕绿肥，5月中旬开始水稻播种育秧，6月中旬移栽，移栽20天后开始放鸭下田，直至8月中旬水稻孕穗期为止，10月中旬开始收割水稻。收割后水稻秸秆一部分还田，另一部分加工成饲料喂养鸭子，再把鸭粪收集添加到猪饲料中喂猪，最后收集猪粪在发酵池中进行发酵，通过三相分离的技术产生沼气、沼液和沼渣，沼气作为一种清洁能源以供农民的生产、生活之用，沼液作为农药的替代品能够

4、有效的防治水稻的虫害，而沼渣则作为一种有机肥还田用来保持土壤的肥力水平。全年的生产过程中不使用任何化学合成的农药、化肥等农用化学品，通过施加绿肥、有机肥和秸秆还田等措施来培肥土壤，通过稻鸭共作以及使用植物源和生物农药来防治病虫草害发生。能值分析通过调研绿草荡有机农场05-06年度的投入和产出数据，并收集当地相关的气象数据，绘制出绿草荡有机农场的能量系统图。1:绿肥种植,2:水稻种植,3:鸭养殖,4:猪养殖绿草荡有机农场能值系统图解由上图所示，不仅可以看出整个系统的能值输入与能值输出，也可以看出系统内部的

5、能值流动。绿肥固氮产生的能值全部提供给水稻的种植与生长，并没有能值产出进入市场；水稻生产稻谷作为进入市场的产出能值，水稻秸秆通过粉碎，一部分还田给下一季度绿肥生长提供能值，另一部分经过加工添加到鸭子和猪的饲料中用来养殖鸭子和猪；养鸭则通过鸭子食用稻田的杂草、捕食田间的害虫获得能值，通过排除粪便等向稻田输入能值，并且鸭棚里的鸭粪还经过加工添加到猪饲料中；最后收集猪粪在发酵池中进行发酵，通过三相分离的技术产生沼气、沼液和沼渣，沼气是清洁能源，沼液用来防治水稻虫害，沼渣用来还田增强土壤肥力。在能值分析表中依次

6、列出项目编号和名称、原始数据、能值转换率、太阳能值和宏观经济价值，计算：可更新自然资源能值（R）不可更新自然资源能值（N）不可更新工业辅助能值(F)可更新有机能值(R1)系统反馈的能值(R0)系统的总投入能值(T)系统的产出能值(Y)，可更新环境资源（R）(1)太阳能1.02E+1611.02E+162.02E+03(2)风能1.57E+126631.04E+152.06E+02(3)河流势能1.89E+12154442.92E+165.78E+03(4)雨水化学和势能1.12E+1288889.95E

7、+151.97E+03(5)地球旋转能5.39E+11290001.56E+163.09E+03小计2.92E+165.78E+03不可更新环境资源（N）(6)表土层净损失7.59E+11625004.74E+169.39E+03小计4.74E+169.39E+03不可更新工业辅助能（F）(7)机械6.53E+03$75000003.30E+166.53E+03(8)燃油5.10E+10660003.37E+156.66E+02(9)电力1.28E+111590002.04E+164.03E+03(10

8、)有机肥1.95E+10660001.29E+152.55E+02小计5.80E+161.15E+04项目和项目编号原始数据(J)能值转换率（sej/J）太阳能值(sej)宏观经济价值(US$)项目和项目编号原始数据(J)能值转换率（sej/J）太阳能值(sej)宏观经济价值(US$)可更新的有机能（R1）(11)人力与管理1.31E+113800004.98E+169.86E+03(12)有机肥8.96E+082700002.42E+14